作為20世紀(jì)以來(lái)繼原子能、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體之后的一大重要發(fā)明，如今激光在顯示、切割、醫(yī)療、軍事等諸多領(lǐng)域上都有著重要應(yīng)用，被譽(yù)為“最快的刀”、“最準(zhǔn)的尺”和“最亮的光”。

激光起源與發(fā)展

1917 年，愛(ài)因斯坦提出受激輻射概念，之后的 40 年時(shí)間激光技術(shù)在理論上逐步走向成熟；

1960 年第一臺(tái)紅寶石激光器誕生，之后各類激光器層出不窮，行業(yè)進(jìn)入應(yīng)用拓展階段；

20 世紀(jì)后，激光行業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展階段，根據(jù)《中國(guó)激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告》，2010-2020 年中國(guó)激光設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模由 97 億元增長(zhǎng)至 692 億元，CAGR 約 21.7%。

激光加工在加工效率和質(zhì)量上優(yōu)勢(shì)明顯，制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。激光加工是將激光聚焦于被加工物體上，使物體加熱、融化或氣化，從而達(dá)到加工目的。

目前制造業(yè)周期處于景氣階段，工業(yè)機(jī)器人、金屬切削機(jī)床等銷量保持在較高水平，激光行業(yè)處于需求旺盛階段。

激光加工設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈

激光典型應(yīng)用場(chǎng)景

激光被廣泛應(yīng)用于材料加工與光刻、通信與存儲(chǔ)、科研軍事、醫(yī)療美容等領(lǐng)域，其中材料加工與光刻應(yīng)用占比最高。

激光切割

隨著生產(chǎn)的發(fā)展和新工藝的應(yīng)用，零件形狀越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)切割質(zhì)量和切割工藝規(guī)范的選取提出了更高要求，激光切割設(shè)備滲透率提升帶動(dòng)市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，2013-2019 年激光切割設(shè)備 CAGR 為 26%。

在制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的背景下，激光切割市場(chǎng)快速發(fā)展，根據(jù) Ofweek 產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，2013-2019 年中國(guó)激光切割設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模由 66 億元增長(zhǎng)至 266 億元，CAGR 為 26.15%。

激光焊接

焊接素有“工業(yè)裁縫”之稱，是工業(yè)生產(chǎn)中非常重要的加工手段。相比于傳統(tǒng)焊接技術(shù)，激光焊接具有效率高、變形小、可達(dá)性好等一系列優(yōu)勢(shì)，而且激光焊接幾乎是唯一一種在宏觀和微觀兩個(gè)維度均能進(jìn)行高效焊接的技術(shù)。

根據(jù)觀研天下數(shù)據(jù)，焊裝工藝裝備占汽車制造裝備投資的比例約為 25%，根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)，2017 年汽車整車制造設(shè)備工器具購(gòu)置固定資產(chǎn)投資為 1030 億元， 則汽車整車制造中焊接裝備市場(chǎng)約為 250 億元。

2019 年國(guó)內(nèi)激光焊接市場(chǎng)規(guī)模為 101.3 億元， 僅汽車領(lǐng)域就有廣闊的增長(zhǎng)空間，激光焊接潛在增長(zhǎng)空間巨大。

激光清洗

激光清洗是利用窄脈寬、高功率密度的激光作用于待清洗物表面，在快速光振動(dòng)、汽化、分解和等離子體剝離等機(jī)理的共同作用下，使污物脫離基底，實(shí)現(xiàn)表面清洗。

傳統(tǒng)清洗多為化學(xué)藥劑和機(jī)械方法清洗，高效 環(huán)保優(yōu)勢(shì)推動(dòng)激光清洗對(duì)于傳統(tǒng)清洗的替代。

根據(jù)前瞻網(wǎng)數(shù)據(jù)，2019 年全球工業(yè)清洗市場(chǎng)規(guī)模 為 468 億美元，而激光清洗產(chǎn)值約 6.14 億美元，占比僅 1.5%，發(fā)展?jié)摿�巨大�?/p>

激光熔覆

激光熔覆在設(shè)備再制造領(lǐng)域前景廣闊。激光熔覆是通過(guò)同步或預(yù)置材料的方式，將外部材料 添加至基體經(jīng)激光輻照后形成的熔池中，并使二者共同快速凝固形成包覆層的工藝方法。

激光熔覆在設(shè)備再制造領(lǐng)域前景廣闊，以激光熔覆在工程機(jī)械應(yīng)用為例，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì) 2020 年的工程機(jī)械報(bào)廢量將高達(dá) 120 萬(wàn)臺(tái)，以液壓挖掘機(jī)為例，每年淘汰的數(shù)量預(yù)計(jì)為 10-15 萬(wàn)臺(tái)，如果有 40%進(jìn)入再制造，那么每年液壓挖掘機(jī)的再制造量將達(dá)到 4-6 萬(wàn)臺(tái)，而液壓支架立柱通過(guò)激光熔覆修復(fù)后使用壽命是電鍍修復(fù)的 6 倍以上，激光熔覆在設(shè)備再制造領(lǐng)域前景廣闊。

激光在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展

1、鋰電：新能源車快速發(fā)展，激光鋰電設(shè)備需求旺盛；

新能源車大勢(shì)所趨，鋰電設(shè)備需求旺盛。

隨著全球電動(dòng)汽車滲透率的提升，鋰電池供需將出現(xiàn)缺口，根據(jù) SNE Research 預(yù)測(cè)，到 2023 年，全球電動(dòng)汽車對(duì)動(dòng)力電池的需求達(dá) 406 GWh，而動(dòng)力電池供應(yīng)預(yù)計(jì)為 335 GWh，供需缺口約 18％，到 2025 年，供需缺口將擴(kuò)大到約 40％。在此背景下，鋰電池廠商紛紛擴(kuò)產(chǎn)，鋰電設(shè)備需求旺盛。

鋰離子電池在安全性、一致性、密度等方面要求較高，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備和加工工藝要求嚴(yán)格。激光加工在加工效果和效率上優(yōu)勢(shì)明顯，目前已廣泛應(yīng)用于鋰電池生產(chǎn)的前段、中段、后段，具體包括焊接、切割、清洗等。

激光焊接設(shè)備在動(dòng)力電池廠商投入中的占比約 5-15%。考慮到激光切割、清洗、標(biāo)記等在鋰電池制造中均有廣泛應(yīng)用，假設(shè)激光加工設(shè)備在鋰電池制造中的占比為 25%。

根據(jù)以下假設(shè)對(duì)鋰電領(lǐng)域激光設(shè)備市場(chǎng)空間進(jìn)行測(cè)算：

（1）2021-2025 年中國(guó)汽車銷量以 2%的速度平穩(wěn)增長(zhǎng)；

（2）2025 年中國(guó)新能源車滲透率達(dá)到 20%；

（3）單車電池裝機(jī)容量平穩(wěn)增長(zhǎng)；

（4）動(dòng)力鋰電池廠商產(chǎn)能利用率逐步提升；

（5）鋰電設(shè)備投資額逐步下降至 2.3 億元 /GWh；

（6）假設(shè)鋰電設(shè)備中激光設(shè)備占比為 25%。

根據(jù)測(cè)算，2021-2025 年中國(guó)鋰電領(lǐng)域激光設(shè)備平均每年的市場(chǎng)規(guī)模超過(guò) 70 億元。

2、光伏：碳減排下光伏裝機(jī)快速增長(zhǎng)，光伏激光設(shè)備需求旺盛；

碳減排下光伏裝機(jī)需求旺盛，激光加工在太陽(yáng)能電池生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。

降本增效是太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的核心訴求，激光加工技術(shù)因?yàn)槠渚�度高、零接觸等原因，在太陽(yáng)能電池生產(chǎn)的消融、切割、刻邊、摻雜、打孔等工藝流程取得重要應(yīng)用。

行業(yè)快速發(fā)展下，光伏激光設(shè)備需求旺盛。

我們根據(jù)以下假設(shè)對(duì)我國(guó)光伏領(lǐng)域激光設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模進(jìn)行測(cè)算：

（1）中國(guó)光伏年度新增裝機(jī)規(guī)模參照 CPIA 保守與樂(lè)觀數(shù)據(jù)的中值；

（2）假設(shè)行業(yè)產(chǎn)能利用率維持在 70%；

（3）假設(shè) PERC 新建產(chǎn)能占比逐步下降至 0%，TOPCon 和 HJT 新建產(chǎn)能占比逐步上升；

（4）根據(jù) CPIA 數(shù)據(jù)，2020 年 PERC、TOPCon、HJT 單位產(chǎn)能投資額分別為 22.5 萬(wàn)元/MW、27 萬(wàn)元/GW、45-55 萬(wàn)元/GW，假設(shè)之后年度單位產(chǎn)能設(shè)備投資額逐步下降；

（5）根據(jù)帝爾激光公布的機(jī)構(gòu)調(diào)研公告，1GW 電池生產(chǎn)線需要配置的激光 SE 設(shè)備大約 5-10 臺(tái)，需要配置的激光 PERC 消融設(shè)備大約 5-8 臺(tái)，1GW 對(duì)應(yīng)的設(shè)備占比為總投資額的 8%-10% 左右。

我們假設(shè)激光加工設(shè)備在光伏電池設(shè)備中的占比為 10%。

根據(jù)測(cè)算，2025 年國(guó)內(nèi)光伏激光設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 32 億元。

激光產(chǎn)業(yè)發(fā)展看點(diǎn)

短期來(lái)看：激光切割設(shè)備巨大的替代市場(chǎng)+迭代市場(chǎng)使得其仍將是市場(chǎng)主力軍，鋰電池和光伏行業(yè)對(duì)激光設(shè)備的需求將貢獻(xiàn)重要的增量市場(chǎng);

中期來(lái)看：激光焊接設(shè)備和激光清洗設(shè)備在整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域滲透率較低，但技術(shù)的發(fā)展使其在工業(yè)生產(chǎn)中的優(yōu)勢(shì)已逐步顯現(xiàn)，二者的增量值得期待;

長(zhǎng)期來(lái)看：激光能夠持續(xù)為復(fù)雜微納加工提供解決方案，同時(shí)也是3D打印設(shè)備重要的能量源，激光加工設(shè)備在這些前沿領(lǐng)域?qū)⒉粩啻蜷_(kāi)新市場(chǎng)，打造長(zhǎng)坡厚雪賽道。

文章來(lái)源：鈑金加工與焊接噴涂

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